JPH11274255A - Cross-cut surface observation method - Google Patents
Cross-cut surface observation methodInfo
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- JPH11274255A JPH11274255A JP10070994A JP7099498A JPH11274255A JP H11274255 A JPH11274255 A JP H11274255A JP 10070994 A JP10070994 A JP 10070994A JP 7099498 A JP7099498 A JP 7099498A JP H11274255 A JPH11274255 A JP H11274255A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、集束イオンビームを用
いて半導体集積回路、セラミックス基板などの複数の導
電層を持つ試料の断面形成加工を行い、その断面を観察
する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a cross section of a sample having a plurality of conductive layers such as a semiconductor integrated circuit and a ceramic substrate using a focused ion beam, and observing the cross section.
【０００２】[0002]
【従来の技術】試料の微細な構造を観察するため断面を
形成し観察する方法として、例えば、特開平２−１２３
７４９号公報に示されているように、集束イオンビーム
を試料の断面観察位置を辺とする領域に繰り返し照射し
て、凹部（穴）を試料に形成する。その凹部の側壁に現
れた試料の断面を別の荷電粒子ビームを走査、照射する
ことにより観察する方法が知られている。2. Description of the Related Art As a method of forming and observing a cross section for observing a fine structure of a sample, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-123
As shown in Japanese Patent No. 749, a focused ion beam is repeatedly irradiated to a region whose side is a cross-sectional observation position of a sample, thereby forming a concave portion (hole) in the sample. There is known a method of observing a cross section of a sample appearing on the side wall of the concave portion by scanning and irradiating another charged particle beam.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】複数の導電層を含む試
料の例として、図1に示したMOSFETのゲートに至る配線
を示す。配線を切断して得られた断面を観察する方法に
ついて説明する。図1aはゲート配線５１部分の平面図で
ある。ゲート配線５１の両脇で基板５０表面部にソース
領域５２とドレイン領域５３が形成されている。ソース
配線５５とドレイン配線５６とが、それぞれコンタクト
５４を介してソース領域５２とドレイン領域５３と接続
さている。ゲート配線５１をソース領域５２とドレイン
領域５３の間の位置（破線A-B）での断面を矢印Cの方向
から観察する場合を説明する。集束イオンビームを照射
して凹部を形成する領域である加工枠６０（穴）を図1a
のように定める。続いて、加工枠６０内を集束イオンビ
ームにて走査し、穴あけ加工する。その結果、図1bに示
すように凹部６１が形成される。図1bに図示されている
矢印Dの方向から観察することにより、ゲート配線５１
の断面を観察することができる。As an example of a sample including a plurality of conductive layers, a wiring leading to the gate of the MOSFET shown in FIG. 1 is shown. A method for observing a cross section obtained by cutting a wiring will be described. FIG. 1A is a plan view of a gate wiring 51 portion. A source region 52 and a drain region 53 are formed on the surface of the substrate 50 on both sides of the gate wiring 51. The source wiring 55 and the drain wiring 56 are connected to the source region 52 and the drain region 53 via the contacts 54, respectively. A case where the cross section of the gate wiring 51 at the position (broken line AB) between the source region 52 and the drain region 53 is observed from the direction of arrow C will be described. FIG. 1A shows a processing frame 60 (hole) which is a region where a concave portion is formed by irradiating a focused ion beam.
Determined as follows. Subsequently, the inside of the processing frame 60 is scanned with a focused ion beam, and a hole is formed. As a result, a concave portion 61 is formed as shown in FIG. 1b. By observing from the direction of arrow D shown in FIG.
Can be observed.
【０００４】このとき、MOSFETのゲートに至るゲート配
線５１（Ｄ側）は、断面形成されたことにより、他の配
線や半導体基板などの導電層から分離し、電気的にフロ
ーティング状態になる。このゲートに至るフローティン
グ状態のゲート配線５１はゲート酸化膜５７を介して基
板５０表面に形成されているため、それらはコンデンサ
を形成している。この状態で、観察のために、集束イオ
ンビームや電子ビームなどの荷電粒子を照射した場合、
その電荷が形成されたコンデンサに充電される。フロー
ティングしているゲート配線５１の電位が基板５０の電
位に対し、集束イオンビーム照射の場合は上昇、電子ビ
ームの場合は低下するいわゆる帯電（チャージアップ）
現象が発生する。つまり、Ｄ方向から集束イオンビーム
又は電子ビームを照射して断面を観察する場合にチャー
ジアップの問題が発生する。At this time, the gate wiring 51 (D side) reaching the gate of the MOSFET is separated from other wirings and conductive layers such as a semiconductor substrate due to the formation of a cross section, and is brought into an electrically floating state. Since the floating gate wiring 51 reaching this gate is formed on the surface of the substrate 50 via the gate oxide film 57, they form a capacitor. In this state, when irradiated with charged particles such as a focused ion beam or electron beam for observation,
The charge is charged to the formed capacitor. The potential of the floating gate wiring 51 is higher than the potential of the substrate 50 in the case of focused ion beam irradiation, and is lowered in the case of electron beam irradiation.
The phenomenon occurs. In other words, when a focused ion beam or an electron beam is irradiated from the D direction to observe a cross section, a charge-up problem occurs.
【０００５】特に、周しくイオンビームの場合、その影
響は顕著である。即ち、集束イオンビームの場合、正の
電位に観察面（配線断面）がチャージアップすることか
ら、二次電子が観察面である断面に引き込まれる。そし
て、画像を得るのに十分な二次電子を検出できない。そ
の結果、観察が像においてチャージアップした配線は暗
くなり、観察できないという課題がある。[0005] In particular, in the case of an ion beam, the influence is remarkable. That is, in the case of a focused ion beam, the observation surface (wiring cross section) charges up to a positive potential, so that the secondary electrons are drawn into the cross section that is the observation surface. Then, secondary electrons sufficient to obtain an image cannot be detected. As a result, there is a problem that the wiring charged up in the image in the observation becomes dark and cannot be observed.
【０００６】その対策として、例えば特開平７−４５６
８１号公報に、電気的にフローティングになっている導
電層に対し、観察とは別の断面形成を行い、露出した新
たな断面に金属化合物ガスを吹き付けながら集束イオン
ビームを照射することにより金属膜を形成し、フローテ
ィングになっている導電層を試料基板に電気的に接続
し、チャージアップを回避する方法が開示されている。
この方法は、チャージアップ現象回避の手段としては有
効である。しかしながら、集束イオンビーム照射系のほ
かに金属化合物ガス吹き付け機構が必要になる、第2の
断面形成とそれに続く金属膜形成などの作業が必要とな
るなどの問題があった。As a countermeasure, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 81, a metal film is formed by irradiating a focused ion beam while spraying a metal compound gas on a new exposed cross section of a conductive layer that is electrically floating. And a method of electrically connecting a floating conductive layer to a sample substrate to avoid charge-up.
This method is effective as a means for avoiding the charge-up phenomenon. However, there have been problems such as the necessity of a metal compound gas spraying mechanism in addition to the focused ion beam irradiation system and the necessity of operations such as formation of a second cross section and subsequent formation of a metal film.
【０００７】また、近年、配線幅は狭くなり、基板５０
とゲート配線５１の間に形成されるゲート酸化膜が薄く
なった。特に、加工領域が繊細になったことから、断面
加工によってフローティング導電層の面積が小さくなっ
た。そのため、断面加工形成の過程で形成されるコンデ
ンサの容量は飛躍的に小さくなり、フローティング現象
によるゲートの基板への相対電位差はより高くなった。
前述したようにゲート酸化膜が薄くなったことからその
耐電圧が低下しているため、チャージアップによる試料
破損の可能性が高くなった。特に、断面形成をする過程
で、フローティング導電層が形成される前は、集束イオ
ンビーム照射による電荷は、導電層を通して放電され
る。そして、走査する集束イオンビーム又は、走査する
電子ビームを形成された断面に照射し、断面から発生す
る二次荷電粒子を検出することにより断面を観察する。
しかし、断面観察のため凹部６１が形成され導電層がフ
ローティングになった後は、導電層より下の部分の加工
を行っている間フローティング導電層に電荷が蓄積さ
れ、チャージアップ現象が発生する。そして、耐電圧の
低い薄いゲート酸化膜に高電圧が印加されることにな
り、場合によっては試料を破損してしまうという課題が
ある。In recent years, the wiring width has been reduced, and
The gate oxide film formed between the gate wiring 51 and the gate wiring 51 becomes thin. In particular, since the processing region was delicate, the area of the floating conductive layer was reduced by the cross-sectional processing. As a result, the capacitance of the capacitor formed in the process of forming the cross section has been dramatically reduced, and the relative potential difference between the gate and the substrate due to the floating phenomenon has become higher.
As described above, since the withstand voltage of the gate oxide film is reduced due to the thinning of the gate oxide film, the possibility of damage to the sample due to charge-up is increased. In particular, in the process of forming a cross section, before the floating conductive layer is formed, the charges due to the irradiation of the focused ion beam are discharged through the conductive layer. Then, the focused ion beam to be scanned or the electron beam to be scanned is irradiated on the formed cross section, and the cross section is observed by detecting secondary charged particles generated from the cross section.
However, after the concave portion 61 is formed for cross-sectional observation and the conductive layer becomes floating, charges are accumulated in the floating conductive layer during processing of a portion below the conductive layer, and a charge-up phenomenon occurs. Then, a high voltage is applied to the thin gate oxide film having a low withstand voltage, and there is a problem that the sample may be damaged in some cases.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、これら課題を
解決する目的のものである。すなわち、フローティング
導電層による課題を回避するために、断面形成工程によ
って形成された電気的にフローティング状態である第２
の導電層の領域を他のフローティングでない第一の導電
層領域（基板）と電気的に接続する。このとき、集束イ
オンビームを走査せず一ヵ所に連続照射するか、もしく
は、断面観察のために形成した凹部よりごく狭い領域に
走査照射することによって実現する。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve these problems. That is, in order to avoid the problem caused by the floating conductive layer, the second electrically floating state formed by the cross-section forming step is used.
Is electrically connected to another non-floating first conductive layer region (substrate). At this time, it is realized by continuously irradiating the focused ion beam to one place without scanning, or by scanning and irradiating an area extremely narrower than a concave portion formed for cross-sectional observation.
【０００９】つまり、本発明は、第一の導電層上に絶縁
層を挟んで重なる第二の導電層を含む試料おいて、集束
イオンビームを前記試料の所定領域にて繰り返し走査し
て照射し、前記第二の導電層と少なくとも第一の導電層
が露出し側壁を形成するために凹部を形成する第１の工
程と、前記所定領域以外の領域で、且つ前気第１の工程
により電気的に浮遊した第二の導電層の上から前記集束
イオンビームを照射して、前記第一の導電層に到達する
穴を設けて前記第一の導電層と前記第二の導電層を電気
的に接続する第2の工程と、荷電粒子ビームを用いて凹
部における所望の露出箇所を観察する第3の工程からな
ることを特徴とする試料の断面加工観察方法である。That is, according to the present invention, in a sample including a second conductive layer overlapping an insulating layer on a first conductive layer, a focused ion beam is repeatedly scanned and irradiated on a predetermined region of the sample. A first step of forming a concave portion for forming the side wall by exposing the second conductive layer and at least the first conductive layer; Irradiating the focused ion beam from above the second floating conductive layer, a hole reaching the first conductive layer is provided to electrically connect the first conductive layer and the second conductive layer. And a third step of observing a desired exposed portion in the concave portion by using a charged particle beam.
【００１０】走査照射は、フローティング状態の第二の
導電層とその下に絶縁膜を介して位置する第一の導電領
域の重なる場所とするのが最も効果的であるが、電気的
に独立した２つの導電領域の間で、チャージアップの原
因となる電荷を放電するのに十分な程度の抵抗による電
気的な接続を実現できれば、目的の効果を実現すること
ができる。The scanning irradiation is most effective at a place where the second conductive layer in the floating state and the first conductive region located thereunder via the insulating film overlap, but it is electrically independent. The desired effect can be achieved if an electrical connection can be realized between the two conductive regions with a resistance sufficient to discharge the charge that causes charge-up.
【００１１】図２に、集束イオンビームを走査・照射し
て形成された穴６２の断面を示す。図２aの様に形成さ
れた凹部の深さが浅い場合（穴の深さを最も広い径より
浅い穴をあけた場合）、集束イオンビームのイオン７１
の照射によりスパッタエッチングされた物質が穴から排
出される。しかし、スパッタエッチング加工の進行に伴
い、図２bの様に形成された凹部の深さが深い場合（穴
の深さを最も広い径より深くした穴をあけた場合）、集
束イオンビームによる加工部が穴６２の深部になるた
め、エッチング物質の排出スピードがエッチングスピー
ドに追いつかなくなり、差異付着物質７２が断面に付着
し、加工時間に比例した深さの穴加工はできなくなる。
更に図２ｃに示す様に、穴６２の深部に残る再付着物質
７２は、イオンビームで掻き回され、導電物質の混ざっ
た状態になる。その結果、側面に導電領域を形成するこ
とができる。つまり、第一の導電層と第二の導電層と
は、導通することになる。FIG. 2 shows a cross section of a hole 62 formed by scanning and irradiating a focused ion beam. When the depth of the recess formed as shown in FIG. 2A is shallow (when the depth of the hole is smaller than the widest diameter), the ion 71 of the focused ion beam is used.
Irradiates the material sputter-etched through the hole. However, with the progress of the sputter etching process, when the depth of the recess formed as shown in FIG. 2B is deep (when the hole is made deeper than the widest diameter), the processing portion by the focused ion beam is used. Is deep in the hole 62, so that the speed of discharging the etching substance cannot catch up with the etching speed, and the difference adhered substance 72 adheres to the cross section, making it impossible to form a hole having a depth proportional to the processing time.
Further, as shown in FIG. 2C, the redeposited substance 72 remaining in the deep part of the hole 62 is stirred by the ion beam, and becomes a state in which the conductive substance is mixed. As a result, a conductive region can be formed on the side surface. That is, the first conductive layer and the second conductive layer conduct.
【００１２】断面観察を荷電粒子ビームによって行った
とき、電荷は新たに形成された電気的パスを通って放電
される。その結果、チャージアップは発生せず、鮮明な
配線断面を観察できる。When a cross section is observed with a charged particle beam, charges are discharged through a newly formed electrical path. As a result, no charge-up occurs and a clear wiring cross section can be observed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明を実施するための装置を図
3に示す。液体金属イオン源１はそのニードル１ａから
引き出し電極１ｂによる電界により、イオンビームを発
生する。取り出されたイオンビームを静電レンズ２など
によって構成されるイオンビーム光学系によって集束
し、集束イオンビーム３０とする。イオンビームの光軸
には、ビームブランキング電極３及び偏向電極５が設け
られている。ビームブランキング電極３により試料７へ
の集束イオンビーム３０照射のオン・オフを行う。偏向
電極５により、集束イオンビーム３０の照射位置を制御
する。偏向電極５に走査信号を入力することにより、集
束イオンビーム３０の試料７の任意の領域での走査照射
をすることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an apparatus for carrying out the present invention.
See Figure 3. The liquid metal ion source 1 generates an ion beam by an electric field generated by the extraction electrode 1b from the needle 1a. The extracted ion beam is focused by an ion beam optical system constituted by the electrostatic lens 2 and the like, to be a focused ion beam 30. A beam blanking electrode 3 and a deflection electrode 5 are provided on the optical axis of the ion beam. The irradiation of the focused ion beam 30 to the sample 7 is turned on / off by the beam blanking electrode 3. The irradiation position of the focused ion beam 30 is controlled by the deflection electrode 5. By inputting a scanning signal to the deflecting electrode 5, it is possible to perform scanning irradiation of the focused ion beam 30 in an arbitrary region of the sample 7.
【００１４】試料７は少なくともＸ、Ｙ、Ｚの3軸に移
動可能でかつ試料を傾け回転することができる試料ステ
ージ８に載置されている。試料７の集束イオンビーム３
０照射位置の近傍に、集束イオンビーム照射により試料
７から発生する二次荷電粒子を検出する二次荷電粒子検
出器６が備え付けられている。二次荷電粒子検出器６が
検出した二次荷電粒子の強度に基づいて、試料７の表面
状態を表示用ＣＲＴ１０に表示する。The sample 7 is mounted on a sample stage 8 which can be moved at least in three axes of X, Y and Z and can tilt and rotate the sample. Focused ion beam 3 of sample 7
Near the zero irradiation position, a secondary charged particle detector 6 for detecting secondary charged particles generated from the sample 7 by the focused ion beam irradiation is provided. The surface state of the sample 7 is displayed on the display CRT 10 based on the intensity of the secondary charged particles detected by the secondary charged particle detector 6.
【００１５】次に、本発明の方法を説明する。ビームブ
ランキング電極３をオンにしておく。試料は、図１ａ及
び図１Ｂに図示したように、第一の導電層として基板５
０があり、その上に絶縁膜５７を介して第二の導電層と
してゲート配線５１が形成されているものである。試料
７は、試料ステージ８に載置される。続いて、試料ステ
ージ８が設置されている図示しない試料室（サブチャン
バー）を図示しない真空ポンプにて真空にする。そし
て、試料ステージ８を図示しないサブゲートを通過させ
て、主チャンバーに移動する。更に、試料７の所定の位
置が集束イオンビームの光軸上及び焦点の位置になるよ
うに移動させる。ビームブランキング電極３をオフに
し、集束イオンビーム３０を試料７に照射させる。この
とき、偏向電極５により、図１aに示した加工枠６０に
て集束イオンビーム３０を走査照射させる。同時に、試
料７から発生する二次荷電粒子を二次荷電粒子検出器６
にて検出し、走査位置における二次荷電粒子の強度を検
出・記憶する。記憶した二次荷電粒子強度の分布に基づ
いて画像データを作成し、表示用CRT１０に表示する
が、画像データを構築するのに必要な画像データを収集
した時点でブランキング電極３をオンにして、集束イオ
ンビーム３０の試料７への照射を終了する。Next, the method of the present invention will be described. The beam blanking electrode 3 is turned on. As shown in FIGS. 1a and 1B, the sample was used as a substrate 5 as a first conductive layer.
0, on which a gate wiring 51 is formed as a second conductive layer via an insulating film 57. The sample 7 is placed on a sample stage 8. Subsequently, a sample chamber (sub-chamber) (not shown) in which the sample stage 8 is installed is evacuated by a vacuum pump (not shown). Then, the sample stage 8 is moved to the main chamber through a sub gate (not shown). Further, the sample 7 is moved so that a predetermined position is on the optical axis and the focal point of the focused ion beam. The beam blanking electrode 3 is turned off, and the sample 7 is irradiated with the focused ion beam 30. At this time, the focused ion beam 30 is scanned and irradiated by the deflection electrode 5 in the processing frame 60 shown in FIG. 1A. At the same time, the secondary charged particles generated from the sample 7 are detected by the secondary charged particle detector 6.
And detects and stores the intensity of the secondary charged particles at the scanning position. Image data is created based on the stored distribution of the secondary charged particle intensity and is displayed on the display CRT 10. When the image data necessary for constructing the image data is collected, the blanking electrode 3 is turned on. Then, the irradiation of the sample 7 with the focused ion beam 30 ends.
【００１６】表示用ＣＲＴ１０に表示された画像が、断
面を形成・観察する位置からずれている場合、試料ステ
ージ８を動作させ、試料７の所定位置が表示の適当な位
置に来るようにする。このとき、ビームブランキング電
極３をオフにし、画像表示を行いながら試料７を移動し
ても良いし、画像表示から求められる目標位置との相違
から移動距離を計算し、計算結果に基づいて試料ステー
ジ８を移動させることとしても良い。断面形成・観察す
るのに適当な位置に試料７を移動させたら、改めて画像
を取り込み表示用ＣＲＴ１０に表示する。When the image displayed on the display CRT 10 is deviated from the position for forming and observing the cross section, the sample stage 8 is operated so that the predetermined position of the sample 7 comes to an appropriate position on the display. At this time, the beam blanking electrode 3 may be turned off, and the sample 7 may be moved while displaying an image. Alternatively, the moving distance may be calculated from a difference from a target position obtained from the image display, and the sample may be moved based on the calculation result. The stage 8 may be moved. When the sample 7 is moved to an appropriate position for forming and observing a cross section, an image is taken again and displayed on the display CRT 10.
【００１７】次に、図4のように表示用ＣＲＴ１０に表
示された画像から、試料７の断面観察位置（破線A−B）
を一辺に持つ方形形状領域を加工枠６０として設定す
る。この加工枠６０領域に集束イオンビーム３０を繰り
返し走査照射する。集束イオンビーム３０の照射による
スパッタリングにより、走査領域である加工領域６０は
エッチングされ凹部６１を形成する。凹部６１の底部に
は、基板５０が露出している。この時、［発明が解決し
ようとする課題］の項で説明したように、Ｄ側のゲート
配線５１は、電気的に浮遊している導電層となる。Next, from the image displayed on the display CRT 10 as shown in FIG. 4, the cross-sectional observation position of the sample 7 (broken line AB)
Is set as the processing frame 60. The focused ion beam 30 is repeatedly scanned and irradiated onto the processing frame 60 region. The processing region 60 which is a scanning region is etched by the irradiation of the focused ion beam 30 to form a concave portion 61. The substrate 50 is exposed at the bottom of the recess 61. At this time, as described in the section of [Problems to be Solved by the Invention], the gate wiring 51 on the D side becomes a conductive layer that is electrically floating.
【００１８】つづいて、加工枠６０以外で、先の加工に
よりフローティングとなったゲート配線５１に極近傍で
ある点（第２の加工領域６３）に、走査しない集束イオ
ンビームを一定時間照射する。そして、基板５０まで到
達する穴６２を形成する。第２の加工領域６３は、集束
イオンビームを一定時間走査させることなくスポットに
て照射するスポットである。また、集束イオンビームを
ごく狭い領域に一定時間走査照射して、前記穴の深さを
前記穴の最も広い径より大きく形成する領域でもよい。
第２の加工領域６３は、加工時間の観点から、スポット
のほうが良い。第２の加工領域６３は、電気的にフロー
ティングとなった、ゲート配線５１にある。通常、試料
７には、保護膜が形成されているが、当然この場合、保
護膜を含めて穴６２、及び凹部６１を形成する。このよ
うに形成された穴６２は、図２に示したように、その側
壁に再付着物質７２が堆積し、上下の第一及び第二の導
電層との間で導通が取れる。つまり、ゲート配線５１は
チャージアップすることがない。Subsequently, a non-scanning focused ion beam is irradiated for a predetermined time to a point (second processing region 63) which is very close to the gate wiring 51 which has been floated by the previous processing, except for the processing frame 60. Then, a hole 62 reaching the substrate 50 is formed. The second processing region 63 is a spot irradiated with a focused ion beam at a spot without scanning for a predetermined time. Alternatively, a focused ion beam may be scanned and radiated to a very narrow region for a certain period of time to form a region where the depth of the hole is larger than the widest diameter of the hole.
The second processing area 63 is preferably a spot from the viewpoint of processing time. The second processing region 63 is located on the gate wiring 51 that has become electrically floating. Normally, a protective film is formed on the sample 7. In this case, of course, the hole 62 and the concave portion 61 are formed including the protective film. As shown in FIG. 2, the re-adhesion substance 72 is deposited on the side wall of the hole 62 thus formed, and conduction is established between the upper and lower first and second conductive layers. That is, the gate wiring 51 is not charged up.
【００１９】次に、試料ステージ８の傾斜機能を用い
て、試料７を適当な角度に傾ける。断面を回転軸にし
て、観察断面が上になるようにする。そして、断面を前
述した方法で集束イオンビームを走査照射し、画像形成
に必要な画像データを取り込み、表示用ＣＲＴ１０に表
示するとともに、画像データを画像データ記憶装置に記
憶する。Next, the sample 7 is tilted to an appropriate angle by using the tilt function of the sample stage 8. The cross section is used as the axis of rotation so that the observation cross section is at the top. Then, the cross section is scanned and irradiated with the focused ion beam by the above-described method, the image data necessary for image formation is captured, displayed on the display CRT 10, and the image data is stored in the image data storage device.
【００２０】このとき、試料７の基板５０は試料ステー
ジ８に電気的に接続されていて、試料ステージ８は接地
されている。これによって、断面に照射された電荷は充
電されることなく、放電される。また、集束イオンビー
ム３０の一点照射を断面形成の後に行っているが、断面
形成の前に行っても良い。また、走査しないで照射して
いるが、目的を達成するのに十分狭い領域であれば、走
査照射しても良い。At this time, the substrate 50 of the sample 7 is electrically connected to the sample stage 8, and the sample stage 8 is grounded. Thus, the charge applied to the cross section is discharged without being charged. In addition, although the one-point irradiation of the focused ion beam 30 is performed after the formation of the cross section, it may be performed before the formation of the cross section. In addition, although irradiation is performed without scanning, scanning irradiation may be performed in an area narrow enough to achieve the purpose.
【００２１】さらに、断面観察に集束イオンビームを用
いているが、別な走査電子顕微鏡によっても良い。ま
た、集束イオンビームに複合的に搭載されている走査電
子顕微鏡を用いても良い。Further, although a focused ion beam is used for cross-sectional observation, another scanning electron microscope may be used. Further, a scanning electron microscope which is mounted on the focused ion beam in combination may be used.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明方法により、半導体集積回路など
の試料のフローティング導電領域をチャージアップ現象
なしに観察することができるようになる。According to the method of the present invention, a floating conductive region of a sample such as a semiconductor integrated circuit can be observed without a charge-up phenomenon.
【００２３】[0023]
【００２４】[0024]
【図１】図１は、本発明による試料のすめんであり、図
１aは、試料の平面図で、図１bは斜視図である。FIG. 1 is a plan view of a sample according to the present invention, FIG. 1a is a plan view of the sample, and FIG. 1b is a perspective view.
【００２５】[0025]
【図２】図２は、イオンスパッタの状況を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of ion sputtering.
【００２６】[0026]
【図３】図３は、本発明を実施する装置の断面図でる。FIG. 3 is a sectional view of an apparatus for practicing the present invention.
【００２７】[0027]
【図４】図４は、本発明の加工方法を示す平面図であ
る。FIG. 4 is a plan view showing a processing method of the present invention.
【００２８】[0028]
１ 液体金属イオン源 ７ 試料 １０ 表示用ＣＲＴ１０ ５０ 基板 ５１ ゲート配線 ５７ ゲート絶縁膜 ６０ 加工領域 ６３ 第２の加工領域 REFERENCE SIGNS LIST 1 liquid metal ion source 7 sample 10 display CRT 10 50 substrate 51 gate wiring 57 gate insulating film 60 processing area 63 second processing area
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 1/28 Ｇ Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G01N 1/28 G
Claims (6)
第二の導電層を含む試料おいて、集束イオンビームを前
記試料の所定領域にて繰り返し走査して照射し、前記第
二の導電層と少なくとも第一の導電層が露出し側壁を形
成するために凹部を形成する第１の工程と、前記所定領
域以外の領域で、且つ前記第１の工程により電気的に浮
遊した第二の導電層の上から前記集束イオンビームを照
射して、前記第一の導電層に到達する穴を設けて前記第
一の導電層と前記第二の導電層を電気的に接続する第2
の工程と、荷電粒子ビームを用いて凹部における所望の
露出箇所を観察する第3の工程からなることを特徴とす
る試料の断面加工観察方法。In a sample including a second conductive layer overlapping an insulating layer on a first conductive layer, a focused ion beam is repeatedly scanned and irradiated on a predetermined region of the sample, and the second ion beam is irradiated. A first step of forming a recess in order to form a side wall by exposing the conductive layer and at least the first conductive layer, and a step of electrically floating in a region other than the predetermined region and in the first step Irradiating the focused ion beam from above the second conductive layer, providing a hole to reach the first conductive layer and electrically connecting the first conductive layer and the second conductive layer
And a third step of observing a desired exposed portion in the concave portion using the charged particle beam.
一定時間走査させることなくスポットにて照射する請求
項１記載の断面加工観察方法。2. The cross-section processing observation method according to claim 1, wherein in the second step, the focused ion beam is irradiated at a spot without scanning for a predetermined time.
を、集束イオンビームをごく狭い領域に一定時間走査照
射して、前記穴の深さを前記穴の最も広い径より深く形
成する請求項１記載の断面加工観察方法。3. The method according to claim 1, wherein the second step is performed by irradiating a focused ion beam onto a very narrow area by scanning for a predetermined time to form the depth of the hole larger than the widest diameter of the hole. The cross-section processing observation method according to claim 1.
導電層の上に第二の導電層が形成された試料おいて、第
一の導電層と第二の導電層を電気的に接続するために集
束イオンビームを照射して前記第一の導電層まで到達す
る穴を設ける第1の工程と、前記穴の位置と異なる位置
に、観察する断面を形成するために、集束イオンビーム
を前記試料の所定領域にて繰り返し走査して照射して凹
部を形成する第2の工程と、荷電粒子ビームを用いて前
記第2の工程で形成された凹部における所望の露出箇所
を観察する第3の工程からなることを特徴とする試料の
断面形成観察方法。4. In a sample in which a first conductive layer and a second conductive layer are formed on the first conductive layer with an insulating layer interposed therebetween, the first conductive layer and the second conductive layer are electrically connected. A first step of providing a hole that reaches the first conductive layer by irradiating a focused ion beam to electrically connect, and forming a cross section to be observed at a position different from the position of the hole, focussing is performed. A second step of forming a concave portion by repeatedly scanning and irradiating an ion beam on a predetermined area of the sample, and observing a desired exposed portion in the concave portion formed in the second step using a charged particle beam A method for observing the cross section of a sample, comprising a third step of:
一定時間走査させることなくスポットにて照射する請求
項４記載の断面加工観察方法。5. The cross-section processing observation method according to claim 4, wherein in the second step, the focused ion beam is irradiated at a spot without scanning for a predetermined time.
を、集束イオンビームをごく狭い領域に一定時間走査照
射して、前記穴の深さを前記穴の最も広い径より深く形
成する請求項４記載の断面加工観察方法。6. The second step according to claim 1, wherein the focused ion beam is scanned and radiated to a very narrow area for a predetermined time to form the depth of the hole larger than the widest diameter of the hole. The cross-section processing observation method according to claim 4.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP10070994A JPH11274255A (en) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | Cross-cut surface observation method |
| TW088103877A TW440975B (en) | 1998-03-19 | 1999-03-12 | Section formation observing method |
| US09/271,805 US6331712B1 (en) | 1998-03-19 | 1999-03-18 | Section formation observing method |
| KR1019990009173A KR19990078019A (en) | 1998-03-19 | 1999-03-18 | Section formation observing method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP10070994A JPH11274255A (en) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | Cross-cut surface observation method |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274255A true JPH11274255A (en) | 1999-10-08 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JPH11274255A (en) |
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| JP2007018980A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | Sputtering method and sputtering apparatus |
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- 1999-03-18 US US09/271,805 patent/US6331712B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| US6331712B1 (en) | 2001-12-18 |
| TW440975B (en) | 2001-06-16 |
| KR19990078019A (en) | 1999-10-25 |
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